JP2005262779A - Phase variation type optical information recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、相変化型光情報記録媒体(以下、「光情報記録媒体」と称することがある)
に関し、特に、青色波長(405nm)において優れた記録特性を有する相変化型光情報記録媒体に関する。
The present invention relates to a phase change optical information recording medium (hereinafter sometimes referred to as “optical information recording medium”).
In particular, the present invention relates to a phase change optical information recording medium having excellent recording characteristics at a blue wavelength (405 nm).
従来より、CD−R、CD−RW等の光ディスクは、ポリカーボネート等のプラスチックスの円形基板、又はその上に設けた記録層に、円周方向に沿って、音や文字、あるいは画像の信号を記録し、その面にアルミニウム、金、銀等の金属を蒸着、又はスパッタリングして反射層を形成した構成で使用されている。この場合、光ディスクの基板面側からレーザー光を入射して、信号の記録、再生が行われる。 Conventionally, optical discs such as CD-R, CD-RW, etc., output sound, text, or image signals along a circumferential direction on a plastics circular substrate such as polycarbonate or a recording layer provided thereon. The recording layer is used, and a reflective layer is formed by depositing or sputtering a metal such as aluminum, gold or silver on the surface. In this case, laser light is incident from the substrate surface side of the optical disc, and signal recording and reproduction are performed.
一方、コンピューターメモリ、画像及び音声ファイル用メモリー、光カード等で扱う情報量が非常に増加しているため、DVD+RW、DVD−RW、DVD−RAMのような光ディスクの信号記録容量の増大及び信号情報の高密度化が進んでいる。現在、CDの記録容量は650MB程度、DVDでは4.7GB程度の容量であるが、更に高記録密度化が要求されている。 On the other hand, since the amount of information handled by computer memory, image and audio file memory, optical cards, etc. has increased significantly, the signal recording capacity and signal information of optical discs such as DVD + RW, DVD-RW, and DVD-RAM have increased. Densification is progressing. Currently, the recording capacity of a CD is about 650 MB, and the capacity of a DVD is about 4.7 GB. However, a higher recording density is required.
記録密度を高める方法として、光学系における光源の短波長化や対物レンズの開口数(NA:Numerical Aparture)の増大化が検討されているが、2次元方向の記録のみでは記録密度の向上が難しくなってきている。そこで、記録媒体の厚さ方向に記録層を多層化し、情報記録を蓄積する手法が検討されている。 As a method for increasing the recording density, it has been studied to shorten the wavelength of the light source in the optical system and increase the numerical aperture (NA) of the objective lens. However, it is difficult to improve the recording density only by two-dimensional recording. It has become to. In view of this, a method for accumulating information records by multilayering recording layers in the thickness direction of the recording medium has been studied.
このような多層化方法として、例えば、特許文献1などに記載されている技術がある。しかし、この例では、多層化の概念は記載されているものの、記録媒体に関する具体的な内容が記載されていないため、具現化の方法は不明である。一方、光の入射方向に相変化記録層を設ける多層記録方法が提案されている(特許文献2及び特許文献3参照)。これらは、いずれも、層構成が2層であり、光が最初に透過する層がSb2Se3、他の層がGe2Sb2Te5組成からなる構成の記録層を有するが、この構成の記録層の場合には、高速記録をする際に、記録感度が悪くなり高密度記録がしづらいという難点があった。
As such a multilayering method, for example, there is a technique described in
例えば、前記2層構成により記録層を多層化する場合には、第2記録層への光の照射向上、あるいは反射光の透過を向上させるために、光入射側の第1記録層の膜厚を極薄にする必要があり、その結果、光の透過性は増加するが、膜厚が不均一になったり、結晶化させる工程(初期化工程)で大きなパワーのレーザー出力が必要となったり、更には記録信号差が得られ難くなるなどの技術的に難しい問題があった。 For example, when the recording layer has a multilayer structure with the two-layer structure, the film thickness of the first recording layer on the light incident side is used to improve the light irradiation to the second recording layer or improve the transmission of reflected light. As a result, the light transmission increases, but the film thickness becomes non-uniform, or a large power laser output is required in the crystallization process (initialization process). Further, there are technically difficult problems such as difficulty in obtaining a recording signal difference.
一方、高速記録に適した記録材料として、共晶系近傍の組成を持つSbTe系の材料(ここでは、Sb60〜85Te15〜40の組成を持つ材料をいう)を主成分とし、上部誘電体層を20nm以下程度の薄い構成とした急冷タイプ構造が提案されている(例えば、特許文献4及び特許文献5参照)。
On the other hand, as a recording material suitable for high-speed recording, (here, it refers to a material having a composition of Sb 60 to 85 Te 15 to 40) the material of SbTe system having a composition of eutectic near the main component, an upper dielectric A rapid cooling type structure in which the body layer has a thin structure of about 20 nm or less has been proposed (see, for example,
しかし、前記高速記録に向くと言われている相変化材料は、赤色波長においては好ましい材料であっても、青色波長に対しては優れた記録信号差を得ることができるものではない。具体的には、図3に、通常の共晶系(Sb75Te25)近傍の組成を持つSbTeの波長による光学特性の変化を示す。ここで、図3中、アモルファスn及びアモルファスkの表示は、レーザー照射により溶融状態まで加熱後、急冷却することでアモルファス状態となったアモルファス・マークを想定し、その光学定数n及び消衰係数kの値を示している。光学定数nの値を示す縦軸は左側であり、消衰係数kの値を示す縦軸を右軸にとっている。図3上の値はアモルファス状態である相変化記録材料の成膜後の測定値をプロットしている。また、結晶n及び結晶kの表示はレーザー照射により溶融状態まで加熱後、徐冷却することで結晶状態となった相変化記録膜の光学定数n及び消衰係数kの値を示している。実際には、初期化装置にて膜面を初期化し、測定値をプロットしている。光学定数n及び消衰係数kともにアモルファス状態を太い線で、結晶状態を細めの線で示した。また、矢印は青色波長(405nm)でのアモルファス状態から結晶状態の変化の幅を示している。変化の幅が大きい方が未記録状態と記録状態の信号差が大きく得られることになる。青色波長での共晶組成近傍の材料の光学定数差は、Δn=1.40、Δk=0.256である。 However, even if the phase change material which is said to be suitable for high-speed recording is a material preferable for the red wavelength, an excellent recording signal difference cannot be obtained for the blue wavelength. Specifically, FIG. 3 shows changes in optical characteristics depending on the wavelength of SbTe having a composition in the vicinity of a normal eutectic system (Sb 75 Te 25 ). Here, in FIG. 3, the display of amorphous n and amorphous k assumes an amorphous mark that has become amorphous by heating to a molten state by laser irradiation and then rapidly cooling, and its optical constant n and extinction coefficient. The value of k is shown. The vertical axis indicating the value of the optical constant n is on the left side, and the vertical axis indicating the value of the extinction coefficient k is on the right axis. The values on FIG. 3 plot the measured values after deposition of the phase change recording material in an amorphous state. The indications of the crystal n and the crystal k indicate the values of the optical constant n and the extinction coefficient k of the phase change recording film that has been crystallized by heating to a molten state by laser irradiation and then gradually cooling. Actually, the membrane surface is initialized by the initialization device, and the measured values are plotted. For both the optical constant n and the extinction coefficient k, the amorphous state is indicated by a thick line, and the crystalline state is indicated by a thin line. Moreover, the arrow has shown the width | variety of the change from an amorphous state in a blue wavelength (405 nm) to a crystalline state. The larger the change width, the larger the signal difference between the unrecorded state and the recorded state. The optical constant difference of the material near the eutectic composition at the blue wavelength is Δn = 1.40 and Δk = 0.256.
一般的に、通常の共晶系近傍の組成を持つSbTe系相変化材料の赤色波長(λ=660nm)での光学定数はn≒4.2〜4.3、k≒2.45〜2.65程度である。この同じ相変化材料を、青色波長(λ=405nm)で評価すると、ほとんどの材料の光学定数は非晶質(アモルファス)状態で、n≒2.5〜2.6、k≒2.9〜3.0程度となる。このように、通常のSbTe系相変化材料は青色波長において、光学定数nの絶対値が小さくなるので光学定数の変化を信号差として捉え難くなる。その結果、信号振幅が取り難くなる。従って、青色波長で高速記録を行うには、青色波長でも光学定数nの値が大きな材料を選ぶ必要がある。 In general, the optical constants at the red wavelength (λ = 660 nm) of the SbTe phase change material having a composition near the normal eutectic system are n≈4.2 to 4.3, k≈2.45 to 2.2. About 65. When this same phase change material is evaluated at a blue wavelength (λ = 405 nm), the optical constants of most materials are in an amorphous state, and n≈2.5 to 2.6, k≈2.9 to It becomes about 3.0. As described above, the normal SbTe phase change material has a small absolute value of the optical constant n at a blue wavelength, and thus it is difficult to recognize the change in the optical constant as a signal difference. As a result, it is difficult to obtain the signal amplitude. Therefore, in order to perform high-speed recording at the blue wavelength, it is necessary to select a material having a large optical constant n even at the blue wavelength.
また、多層記録層からなる情報記録媒体の場合、記録層の光透過・光吸収が問題となる。特に、最初に光が入射する第一記録層には高い透過率が必要となる。レーザー照射方向前面に位置する第1記録層の透過率が高くないと、より奥側に有る記録層への記録が難しくなるためである。したがって、第1記録層は、光学定数の消衰係数kの値が小さい方が透過率的に有利となる。このような点からすると、青色波長における屈折率nの絶対値が大きく、更に、消衰係数kの小さい材料が第1記録層の材料として最適である。 In the case of an information recording medium comprising a multilayer recording layer, light transmission / light absorption of the recording layer becomes a problem. In particular, a high transmittance is required for the first recording layer on which light is first incident. This is because if the transmittance of the first recording layer located in front of the laser irradiation direction is not high, it becomes difficult to record on the recording layer on the far side. Therefore, the first recording layer is advantageous in terms of transmittance when the extinction coefficient k of the optical constant is small. From this point of view, a material having a large absolute value of the refractive index n at a blue wavelength and a small extinction coefficient k is optimal as the material of the first recording layer.
更に、本発明者等の研究により、高い透過率の第1記録層を形成するためには、ただ単に膜厚を薄くすれば良いというものでないことがわかった。即ち、実験の結果、薄い膜厚の第1記録層を形成すると転移線速が変化し、1層の記録層の場合には記録できた条件を多層の第1記録層に適用すると、線速を変えないと記録できないなどの問題を生ずることが解かった。したがって、青色多層用の第1記録層材料としては、青色波長における屈折率nの絶対値が大きく、消衰係数kが小さく、更に、転移線速の速い材料であることが要求され、その速やかな改良・開発が望まれているのが現状である。 Furthermore, it has been found from research by the present inventors that in order to form a first recording layer with high transmittance, it is not necessary to simply reduce the film thickness. That is, as a result of the experiment, when the first recording layer having a thin film thickness is formed, the transition linear velocity changes. In the case of a single recording layer, the linear velocity is obtained when the recorded condition is applied to the multilayer first recording layer. It was found that problems such as unable to record would occur unless the change was made. Therefore, the first recording layer material for the blue multilayer is required to be a material having a large absolute value of the refractive index n at a blue wavelength, a small extinction coefficient k, and a fast transition linear velocity. At present, there is a need for further improvements and developments.
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであり、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、青色波長で記録したマークの反射率差を得ることができ、青色波長においても優れた光学特性を得ることができ、高記録密度が可能であり、高速記録をする際にも記録感度が低下することがない高性能な相変化型光情報記録媒体を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of this present condition, and makes it a subject to solve the said various problems in the past and to achieve the following objectives. That is, the present invention can obtain the reflectance difference of the mark recorded at the blue wavelength, can obtain excellent optical characteristics even at the blue wavelength, can have a high recording density, and can perform high-speed recording. Another object of the present invention is to provide a high-performance phase change optical information recording medium in which the recording sensitivity does not decrease.
前記課題を解決するため、本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、以下の知見を得た。即ち、青色波長においても優れた光学特性を得ることができる記録層材料としてInTe系材料を発見し、更にGeTe系を併せて用いることによって保存寿命を長くすることができることを知見した。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have made extensive studies and as a result, obtained the following knowledge. That is, it has been found that an InTe-based material has been discovered as a recording layer material capable of obtaining excellent optical characteristics even at a blue wavelength, and that a storage life can be extended by using a GeTe-based material together.
本発明は、本発明者らの前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
<1> 基板上に、少なくとも下部誘電体層、記録層、上部誘電体層、耐硫化バリア層、及び反射層がこの順に積層されてなり、前記記録層がInαTeβ(ただし、α,βは組成比率(原子%)を表し、43.5≦β≦64であり、かつα+β=100である)を含有し、かつ該記録層の膜厚が4〜20nmであることを特徴とする相変化型光情報記録媒体である。該本発明の相変化型光情報記録媒体においては、記録層が少なくともIn及びTeを主成分として含む合金からなることにより、青色波長で記録したマークの反射率差を得ることができ、青色波長においても優れた光学特性を得ることができる。
The present invention is based on the above findings of the present inventors, and means for solving the above problems are as follows. That is,
<1> On the substrate, at least a lower dielectric layer, a recording layer, an upper dielectric layer, a sulfide-resistant barrier layer, and a reflective layer are laminated in this order, and the recording layer is In α Te β (where α, β represents a composition ratio (atomic%), 43.5 ≦ β ≦ 64, and α + β = 100), and the thickness of the recording layer is 4 to 20 nm. It is a phase change optical information recording medium. In the phase change type optical information recording medium of the present invention, since the recording layer is made of an alloy containing at least In and Te as main components, a difference in reflectance between marks recorded at a blue wavelength can be obtained. Also excellent optical characteristics can be obtained.
<2> 記録層が、Ge単体及びGeを含む合金から選択される少なくともいずれかを含有する前記<1>に記載の相変化型光情報記録媒体である。
<3> Geを含む合金がGeTe及びGeSbのいずれかである前記<2>に記載の相変化型光情報記録媒体である。
<4> Ge単体及びGeを含む合金の含有量が、Ge単体として5原子%以下である前記<2>から<3>のいずれかに記載の相変化型光情報記録媒体である。
前記<2>から<4>のいずれかに記載の相変化型光情報記録媒体においては、Ge単体及びGeを含む合金の少なくともいずれかを含むことによって、記録層の保存寿命を長くすることができ、更に、薄い膜厚においても信号差を得ることができるので、記録線速を低下させずに多層記録層化することができる。
<2> The phase change optical information recording medium according to <1>, wherein the recording layer contains at least one selected from a simple Ge and an alloy containing Ge.
<3> The phase-change optical information recording medium according to <2>, wherein the Ge-containing alloy is GeTe or GeSb.
<4> The phase change optical information recording medium according to any one of <2> to <3>, wherein the content of the Ge simple substance and the Ge-containing alloy is 5 atomic% or less as the Ge simple substance.
In the phase change optical information recording medium according to any one of <2> to <4>, the storage life of the recording layer may be increased by including at least one of Ge alone and an alloy containing Ge. In addition, since a signal difference can be obtained even with a thin film thickness, a multilayer recording layer can be formed without reducing the recording linear velocity.
<5> 記録層のアモルファス状態での光学定数が、青色波長(405nm)においてn=2.7〜3.1、k=1.5〜3.0である前記<1>から<4>のいずれかに記載の相変化型光情報記録媒体である。該<5>に記載の相変化型光情報記録媒体においては、青色波長で記録したマークの反射率差を得ることができ、青色波長においても優れた光学特性を得ることができる。 <5> The above <1> to <4>, wherein the optical constant in the amorphous state of the recording layer is n = 2.7 to 3.1 and k = 1.5 to 3.0 at a blue wavelength (405 nm) Any one of the phase-change optical information recording media. In the phase change optical information recording medium described in <5>, a reflectance difference between marks recorded at a blue wavelength can be obtained, and excellent optical characteristics can be obtained even at a blue wavelength.
<6> 基板上に、少なくとも第1の記録層、及び第2の記録層がこの順に積層されてなり、レーザー照射方向前面に位置する第1記録層が、InαTeβ(ただし、α,βは組成比率(原子%)を表し、43.5≦β≦64であり、かつα+β=100である)を含有し、該第1記録層の膜厚が4〜12nmであることを特徴とする相変化型光情報記録媒体である。該本発明の相変化型光情報記録媒体においては、記録層を多層化することにより、高速記録と共に記録密度を高めることができ、第1記録層が少なくともIn及びTeを主成分として含む合金からなることにより、青色波長で記録したマークの反射率差を得ることができ、青色波長においても優れた光学特性を得ることができる。 <6> On the substrate, at least a first recording layer and a second recording layer are stacked in this order, and the first recording layer located in front of the laser irradiation direction is In α Te β (where α, β represents a composition ratio (atomic%), 43.5 ≦ β ≦ 64 and α + β = 100), and the film thickness of the first recording layer is 4 to 12 nm. This is a phase change optical information recording medium. In the phase change type optical information recording medium of the present invention, the recording layer can be multilayered to increase the recording density together with the high-speed recording, and the first recording layer is made of an alloy containing at least In and Te as main components. As a result, it is possible to obtain a difference in reflectance between marks recorded at the blue wavelength, and to obtain excellent optical characteristics even at the blue wavelength.
<7> 第2記録層が、InαTeβ(ただし、α,βは組成比率(原子%)を表し、43.5≦β≦64であり、かつα+β=100である)を含有し、該第2記録層の膜厚が4〜20nmである前記<6>に記載の相変化型光情報記録媒体である。
<8> 第1記録層の膜厚が第2記録層の膜厚よりも薄く形成される前記<6>から<7>のいずれかに記載の相変化型光情報記録媒体である。
<7> The second recording layer contains In α Te β (where α and β represent a composition ratio (atomic%), 43.5 ≦ β ≦ 64, and α + β = 100), The phase change optical information recording medium according to <6>, wherein the thickness of the second recording layer is 4 to 20 nm.
<8> The phase change optical information recording medium according to any one of <6> to <7>, wherein the film thickness of the first recording layer is smaller than the film thickness of the second recording layer.
<9> 第1記録層及び第2記録層の少なくともいずれかが、Ge単体及びGeを含む合金から選択される少なくともいずれかを含有する前記<6>から<8>のいずれかに記載の相変化型光情報記録媒体である。
<10> Geを含む合金がGeTe及びGeSbのいずれかである前記<9>に記載の相変化型光情報記録媒体である。
<11> Ge単体及びGeを含む合金の含有量が、Ge単体として5原子%以下である前記<9>から<10>のいずれかに記載の相変化型光情報記録媒体である。
前記<9>から<11>のいずれかに記載の相変化型光情報記録媒体においては、においては、Ge単体及びGeを含む合金の少なくともいずれかを含むことによって、記録層の保存寿命を長くすることができ、更に、薄い膜厚においても信号差を得ることができるので、記録線速を低下させずに多層記録層化することができる。
<9> The phase according to any one of <6> to <8>, wherein at least one of the first recording layer and the second recording layer contains at least one selected from simple Ge and an alloy containing Ge. This is a change-type optical information recording medium.
<10> The phase-change optical information recording medium according to <9>, wherein the alloy containing Ge is GeTe or GeSb.
<11> The phase change optical information recording medium according to any one of <9> to <10>, wherein the content of the Ge simple substance and the Ge-containing alloy is 5 atomic% or less as the Ge simple substance.
In the phase change optical information recording medium according to any one of <9> to <11>, the storage life of the recording layer is increased by including at least one of Ge alone and an alloy containing Ge. Furthermore, since a signal difference can be obtained even with a thin film thickness, a multilayer recording layer can be formed without reducing the recording linear velocity.
<12> 記録再生レーザー光波長における第1記録層の透過率が40〜70%である前記<6>から<11>のいずれかに記載の相変化型光情報記録媒体である。
<13> 基板上に、少なくとも第1下部誘電体層、第1記録層、第1上部誘電体層、第1耐硫化バリア層、第1反射層、透明熱拡散層、第1環境保護層、接着層、第2環境保護層、第2下部誘電体層、第2記録層、第2上部誘電体層、第2耐硫化バリア層、及び第2反射層がこの順に積層されてなる前記<6>から<12>のいずれかに記載の相変化型光情報記録媒体である。
<14> 第1反射層の膜厚が20nm以下である前記<13>に記載の相変化型光情報記録媒体である。
<12> The phase change optical information recording medium according to any one of <6> to <11>, wherein the transmittance of the first recording layer at a recording / reproducing laser beam wavelength is 40 to 70%.
<13> On the substrate, at least a first lower dielectric layer, a first recording layer, a first upper dielectric layer, a first sulfide-resistant barrier layer, a first reflective layer, a transparent thermal diffusion layer, a first environmental protection layer, <6, in which an adhesive layer, a second environmental protection layer, a second lower dielectric layer, a second recording layer, a second upper dielectric layer, a second anti-sulfur barrier layer, and a second reflective layer are laminated in this order. > To <12>. The phase change optical information recording medium according to any one of <1> to <12>.
<14> The phase change optical information recording medium according to <13>, wherein the first reflective layer has a thickness of 20 nm or less.
本発明によると、従来における諸問題を解決でき、青色波長で記録したマークの反射率差を得ることができ、青色波長においても優れた光学特性を得ることができ、高記録密度が可能であって、高速記録をする際にも記録感度が低下することがない相変化型光情報記録媒体を提供できる。また、本発明によれば、記録層が記録媒体の厚さ方向に多層化することができ、高速記録と共に記録密度を更に高めることができる。 According to the present invention, conventional problems can be solved, a difference in reflectance between marks recorded at a blue wavelength can be obtained, an excellent optical characteristic can be obtained even at a blue wavelength, and a high recording density can be achieved. Thus, it is possible to provide a phase change optical information recording medium in which the recording sensitivity does not decrease even during high-speed recording. Further, according to the present invention, the recording layer can be multilayered in the thickness direction of the recording medium, and the recording density can be further increased along with the high-speed recording.
本発明の相変化型光情報記録媒体は、第一形態では、基板上に、少なくとも下部誘電体層、記録層、上部誘電体層、耐硫化バリア層、及び反射層がこの順に積層されてなり、更に必要に応じてその他の層を有してなる(以下、単層型光情報記録媒体と称することがある)。
具体的には、図1に示すように、透明基板1の上に下部誘電体層2、記録層3、上部誘電体層4、耐硫化バリア層5、反射層6が順次積層されている。更に本発明においては、記録層3がInαTeβ(ただし、α,βは組成比率(原子%)を表し、43.5≦β≦64であり、かつα+β=100である)を主成分とする材料により構成されており、該記録層の膜厚が4〜20nmであり、10〜16nmが好ましい。前記α,βの組成比率(原子%)は、好ましくは55≦β≦60であり、かつα+β=100である。
前記記録層3の膜厚が、4nm未満であると、記録後に有効な信号による反射率差を得ることができないことがあり、20nmを超えると、記録層の熱容量が大きくなるため記録が困難となるほか、再生信号出力の低下も生じることがある。
In the first embodiment, the phase change optical information recording medium of the present invention is formed by laminating at least a lower dielectric layer, a recording layer, an upper dielectric layer, a sulfide-resistant barrier layer, and a reflective layer in this order on a substrate. Further, it has other layers as required (hereinafter, it may be referred to as a single layer type optical information recording medium).
Specifically, as shown in FIG. 1, a lower
If the film thickness of the
前記記録層3が、少なくともIn及びTeを主成分として含む合金からなることで、青色波長で記録されたマークの反射率差を得ることができる。通常の膜厚においても、更に薄い膜厚においても信号差を得ることができる。具体的には、In及びTeを主成分として含む記録膜のアモルファス状態での光学定数は青色波長(405nm)でn=2.7〜3.1、k=1.5〜3.0である。前記記録層3がIn(50)Te(50)で構成された光情報記録媒体の波長による光学特性の変化の一例を図4に示す。
Since the
ここで、図4中、アモルファスn及びアモルファスkの表示は、レーザー照射により溶融状態まで加熱後、急冷却することでアモルファス状態となったアモルファス・マークを想定し、その光学定数n及び消衰係数kの値を示している。光学定数nの値を示す縦軸は左側であり、消衰係数kの値を示す縦軸を右軸にとっている。図4上の値はアモルファス状態である相変化記録材料の成膜後の測定値をプロットしている。また、結晶n及び結晶kの表示はレーザー照射により溶融状態まで加熱後、徐冷却することで結晶状態となった相変化記録膜の光学定数n及び消衰係数kの値を示している。実際には、初期化装置にて膜面を初期化し、測定値をプロットしている。光学定数n及び消衰係数kともにアモルファス状態を太い線で、結晶状態を細めの線で示した。また、矢印は青色波長(405nm)でのアモルファス状態から結晶状態の変化の幅を示している。変化の幅が大きい方が未記録状態と記録状態の信号差が大きく得られることになる。青色波長でのIn(50)Te(50)材料の光学定数差は、Δn=1.53、Δk=0.594である。 Here, in FIG. 4, the display of amorphous n and amorphous k assumes an amorphous mark that has become amorphous by being rapidly cooled after being heated to a molten state by laser irradiation, and its optical constant n and extinction coefficient. The value of k is shown. The vertical axis indicating the value of the optical constant n is on the left side, and the vertical axis indicating the value of the extinction coefficient k is on the right axis. The values in FIG. 4 plot the measured values after film formation of the phase change recording material in an amorphous state. The indications of the crystal n and the crystal k indicate the values of the optical constant n and the extinction coefficient k of the phase change recording film that has been crystallized by heating to a molten state by laser irradiation and then gradually cooling. Actually, the membrane surface is initialized by the initialization device, and the measured values are plotted. For both the optical constant n and the extinction coefficient k, the amorphous state is indicated by a thick line, and the crystalline state is indicated by a thin line. Moreover, the arrow has shown the width | variety of the change from an amorphous state in a blue wavelength (405 nm) to a crystalline state. The larger the change width, the larger the signal difference between the unrecorded state and the recorded state. The optical constant difference of the In (50) Te (50) material at the blue wavelength is Δn = 1.53 and Δk = 0.594.
前記記録層3は、保存性など特性改善のために、少なくともGe単体及びGeの少なくともいずれかを含む合金の1種を、Ge単体として5原子%以下となるように含有することが好ましい。かかる構成により、記録層の保存寿命を長くすることが可能となる。更に、薄い膜厚においても信号差を得ることができるので、記録線速を低下させずに多層記録層化することが可能である。
The
前記Geを含む合金としては、GeTe又はGeSbが好ましい。これはGeを含むことによって保存性が改善できる他に、GeTeでは405nmにおける光学定数nが3.06、消衰係数kは1.6とInTeと同じ程度の光学的な特性を持っているため光学的に主成分であるInTeの機能を損なうことがない。また、GeSbの場合は、Geを含むことによって保存性が改善できる他に、溶融混合されたときに生ずるInとSbの合金は自体も相変化記録層として機能するため記録線速を低下させない。 As the alloy containing Ge, GeTe or GeSb is preferable. In addition to improving the storage stability by including Ge, GeTe has an optical constant n at 405 nm of 3.06 and an extinction coefficient k of 1.6, which is the same optical characteristic as InTe. The function of InTe which is optically the main component is not impaired. In addition, in the case of GeSb, the storage stability can be improved by including Ge. In addition, the alloy of In and Sb generated when melted and mixed itself functions as a phase change recording layer, so that the recording linear velocity is not lowered.
前記基板1の材料としては、通常、ガラス、セラミックス、樹脂、などが用いられるが、成形性、コストの点から、樹脂製基板が好適である。前記樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ABS樹脂、ウレタン樹脂などが挙げられる。成形性、光学特性、コストの点からポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂が好ましい。
As the material of the
前記基板1の厚みは、特に制限はなく、通常使用するレーザーの波長やピックアップ・レンズの集光特性により決定される。波長780nmのCD系では1.2mmの基板厚み、波長650〜665nmのDVD系では0.6mmの板厚の基板が用いられている。また、405nmの青色レーザーを使った光ディスクでは、ピックアップ・レンズの開口数(NA:Numerical Aparture)により、0.6mmのもの(開口数0.65の場合)と1.1mmに0.1mmのカバー層を付けたもの(開口数0.85の場合)が好適である。
The thickness of the
前記下部誘電体層2、及び上部誘電体層4は、記録層3の劣化変質を防ぎ、記録層3の接着強度を高め、かつ記録特性を高めるなどの作用効果を有し、例えば、SiO、SiO2、ZnO、SnO2、Al2O3、TiO2、In2O3、MgO、ZrO2などの金属酸化物、Si3N4、AlN、TiN、BN、ZrNなどの窒化物、ZnS、In2S3、TaS4などの硫化物、SiC、TaC、B4C、WC、TiC、ZrCなどの炭化物やダイヤモンド状カーボンあるいは、それらの混合物が挙げられる。これらの材料は、単体で使用することもできるし、混合物としてもよい。耐熱性が必要な場合には、融点は記録層よりも高いことが必要である。
前記下部誘電体層2、上部誘電体層4の層形成方法としては、各種気相成長法、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマCVD法、光CVD法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などが用いられる。これらの中でも、スパッタリング法が、量産性、膜質等に優れている。
前記下部誘電体層2、及び上部誘電体層4の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、通常、下部保護層は50〜80nmが好ましく、上部保護層は10〜30nmが好ましい。反射率、記録パワーマージン、ジッターや繰り返し記録の信号安定生などの記録特性や高温高湿保存、ヒートサイクル試験などの品質特性により決定される。
The lower
The lower
The thickness of the lower
前記耐硫化バリア層5は、反射層に用いる金属膜の硫化による腐食防止の作用効果を有する材料を用いることが好ましく、例えば、SiCとSiO2の混合層、前記下部及び上部誘電体層材料として挙げた各種の金属酸化物、窒化物、炭化物、あるいはこれらの混合物が挙げられる。
前記耐硫化バリア層5の形成法は、上記下部誘電体層2と同様である。
前記耐硫化バリア層5厚みは、通常、3〜10nmである。
The sulfide-
The formation method of the sulfide-
The thickness of the sulfurization
前記反射層6としては、例えば、Al、Au、Ag、Cu、Taなどの金属材料、又はこれらの合金などを用いることができる。また、これら金属材料への添加元素として、Cr、Ti、Si、Cu、Ag、Pd、Taなどが使用できる。このような反射層6は、各種気相成長法、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマCVD法、光CVD法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などによって形成できる。これらの中でも、スパッタリング法が、量産性、膜質等に優れている。
前記反射層6の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、通常、一層記録の場合では、100〜200nmが好ましい。
As the
The thickness of the
前記環境保護層7は、工程内及び製品となった時点で記録層の光情報記録媒体の薄膜積層構造保護の作用効果を有し、通常紫外線硬化性の樹脂により形成する。前記環境保護層の膜厚は2〜5μmが好ましい。
The
前記接着層8は、情報信号が書き込まれる透明基板1とダミー基板9とを貼り合わせるために用い、ベースフィルムの両側に粘着剤を塗布した両面粘着性のシート、熱硬化性樹脂又は紫外線硬化樹脂により形成する。前記接着層の膜厚は、通常50μm程度である。
The
前記ダミー基板9は、接着層として粘着性シート又は熱硬化性樹脂を用いる場合は、透明である必要はないが、接着層に紫外線硬化樹脂用いる場合は紫外線を透過する透明基板とする。基板の厚みは、通常、情報信号を書き込む透明基板1と同じ0.6mmのものが用いられている。
The
本発明の相変化型光情報記録媒体は、第二形態では、基板上に、少なくとも第1の記録層、及び第2の記録層がこの順に積層されてなり、更に必要に応じてその他の層を有してなる(以下、多層型光情報記録媒体と称することがある)。このように、光情報記録媒体の記録媒体の厚さ方向に記録層を多層化することにより、高速記録と共に記録密度を高めることができる。
前記光情報記録媒体においては、レーザー照射方向前面に位置する第1記録層が、InαTeβ(ただし、43.5≦β≦64であり、かつα+β=100である)を含有し、該第1記録層の膜厚が4〜12nmである。
In the second embodiment, the phase-change optical information recording medium of the present invention is formed by laminating at least a first recording layer and a second recording layer in this order on a substrate, and, if necessary, other layers. (Hereinafter sometimes referred to as a multilayer optical information recording medium). Thus, by increasing the number of recording layers in the thickness direction of the recording medium of the optical information recording medium, it is possible to increase the recording density as well as the high-speed recording.
In the optical information recording medium, the first recording layer located in front of the laser irradiation direction contains In α Te β (where 43.5 ≦ β ≦ 64 and α + β = 100), The film thickness of the first recording layer is 4 to 12 nm.
具体的には、図2に示すように、基板1’上に、少なくとも第1下部誘電体層2’、第1記録層3’、第1上部誘電体層4’、第1耐硫化バリア層5’、第1反射層6’、透明熱拡散層10、第1環境保護層7’、接着層8’、第2環境保護層77、第2下部誘電体層22、第2記録層33、第2上部誘電体層44、第2耐硫化バリア層55、及び第2反射層66がこの順に積層されてなる。
この場合、基板1’、第1下部誘電体層2’、第1記録層3’、第1上部誘電体層4’、第1耐硫化バリア層5’、及び第1反射層6’は、上述した基板1、下部誘電体層2、記録層3、上部誘電体層4、耐硫化バリア層、反射層6と同じである。また、第2下部誘電体層22は第1下部誘電体層2’と同様に、第2記録層33は第1記録層3’と同様に、第2上部誘電体層44は第1上部誘電体層4’と同様に、第2耐硫化バリア層55は第1耐硫化バリア層5’と同様に、第2反射層66は第1反射層6’と同様に構成することが好ましい。
Specifically, as shown in FIG. 2, on the
In this case, the
前記第1記録層3’をレーザー照射方向前面に位置すると共にその膜厚が4〜12nmとなるように形成するのは、第2記録層33より膜厚を薄めにすることにより高い透過率を得るためである。第1記録層3’の膜厚が4nm未満の場合、記録後に有効な信号による反射率差を得ることができない。また、12nmを超える場合は透過率が低くなってしまうので、第2記録層に対する記録が困難となる。記録及び透過率の両方の点から、更に好ましいのは、6〜10nmである。
The
記録再生レーザー光波長(例えば、青色波長(405nm))における第1記録層の透過率は40〜70%が好ましく、45〜60%がより好ましい。
前記透過率が、40%未満であると、第2記録層の感度が低下し、良好に記録再生を行うことができなくなることがあり、70%を超えると、第1記録層の感度が低下し、良好に記録再生を行うことができなくなることがある。
ここで、前記透過率は、例えば、Steag Etaoptik GmbH社製 光ディスク光学特性評価装置 model:ETA−RT2の透過率測定モード(RTAモード)にて測定できる。より具体的には、標準試料のスペクトラムを測定後、キャリブレーションを行い、その後、サンプルを測定することにより、透過率、吸収率、及び反射率の値を測定することができる。
The transmittance of the first recording layer at the recording / reproducing laser beam wavelength (for example, blue wavelength (405 nm)) is preferably 40 to 70%, more preferably 45 to 60%.
When the transmittance is less than 40%, the sensitivity of the second recording layer is lowered, and it may not be possible to perform good recording and reproduction. When the transmittance is more than 70%, the sensitivity of the first recording layer is lowered. In some cases, recording and reproduction cannot be performed satisfactorily.
Here, the said transmittance | permeability can be measured in the transmittance | permeability measurement mode (RTA mode) of optical disk optical characteristic evaluation apparatus model: TETA-RT2 by Steag Etoptik GmbH, for example. More specifically, after measuring the spectrum of the standard sample, calibration is performed, and then the sample is measured, whereby the transmittance, absorption rate, and reflectance values can be measured.
前記第2記録層33の構成は、第1記録層3’の場合と同じ構成で形成して良い。すなわち、少なくともIn及びTeを主成分として含む合金からなる記録層材料を用い、膜厚4〜20nmである。また、第1記録層と異なる材料で形成することもでき、例えば、SbTe系、GeSbTe系、GeTe系、GeTeSn系、InSb系、GaSb系などが挙げられる。
The configuration of the
光情報記録媒体を多層化する場合、図2に示すように、第1反射層6’の上に透明熱拡散層10と環境保護層7’と第1接着層8’と第二環境保護層77を順に形成し、第二環境保護層77の上に下部誘電体層22を形成することが好ましい。また、第二反射層66の上にダミー基板9を形成することが好ましい。
When the optical information recording medium is multilayered, as shown in FIG. 2, the transparent
前記第1反射層6’と第1環境保護層7’の間に透明熱拡散層10を設ける。二層の記録層を持つ光情報記録媒体の場合は、レーザー光入射側の記録層に隣接する反射層6の膜厚は第2記録層33に光を透過させる必要があるため20nm以下とする。しかし、この反射層はアモルファス・マークを形成するために記録層材料を急冷する機能も併せ持つが、膜厚が減少することによってその機能が低下するのを防ぐ必要があり、透明熱拡散層10がその代替として通常配置される。
前記透明熱拡散層10としては、透明導電膜として用いられるSnO2、In2O3、In2O3とSnO2との混合体であるITO(Indium Tin Oxide)、ZnO、ZnOにAlをドーピングしたZnO:Al、In2O3とZnOとの混合体であるIZO(Indium Zinc Oxide)などが用いられる。前記透明熱拡散層の膜厚は、30〜130nmが好ましい。
また、第1環境保護層7’と第1接着層8’は第1記録層と第2記録層とを光学的に分離可能となる様に膜厚が設定され、通常使用レーザー波長が405nmの場合は第1環境保護層7’と第1接着層8’の合計で30μm程度である。また、奥側の第2記録層33の反射層66の膜厚については単層記録層の場合と同じ100〜200nmが好ましい。
A transparent
As the transparent
The first
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。 Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
(実施例1)
トラックピッチが0.44μmで、表面に凹凸を設けた厚さ0.6mmのポリカーボネート樹脂製基板1上に、図1に示した構成層を以下のようにして形成し、光ディスク(メディア)を作製した。まず、枚葉スパッタ装置を用いて下部誘電体層2としてのZnS・SiO2を厚みが50nmになるように成膜した。下部誘電体層上に記録層3としてのIn43Te57を厚みが16nmになるように成膜した。記録層上に上部誘電体層4として、下部誘電体層2と同じZnS・SiO2を厚みが10nmとなるように成膜した。上部誘電体層上に耐硫化バリア層5としてのSiCとSiO2(SiC80原子%:SiO220原子%)の混合層を厚み4nmとなるように成膜した。最後に、反射層6としての純Agを厚みが140nmとなるように成膜し、スパッタ装置から取り出した。
スパッタ成膜終了後、反射層上に紫外線硬化樹脂をスピンコートし、次いで、紫外線硬化して環境保護層7を3μmの厚みとなるように形成した。次に、環境保護層上に接着層8(厚み47μm)を介して0.6mmの厚みのダミー基板9と接着して、実施例1の光情報記録媒体を作製した。
(Example 1)
1 is formed as follows on a substrate made of
After completion of the sputtering film formation, an ultraviolet curable resin was spin-coated on the reflective layer, and then the ultraviolet protective resin was cured to form an
次に、相変化型光ディスク用初期化装置(日立コンピューター製、POP120−3Ra)を用いて、上記光情報記録媒体を以下の条件により約100秒の処理時間でレーザー初期化を行った。
CLV(Constant Linear Velocity:線速度一定)記録により記録媒体を回転させ、その線速は9.0m/s、送り量36μm/回転、初期化範囲は半径位置23〜58mm、また、レーザーパワーは1400mWとした。この装置のLDの中心発光波長は810±10nm、スポットサイズは約1μm×96±5μmである。
Next, using the phase change type optical disc initialization apparatus (POP120-3Ra manufactured by Hitachi Computer Co., Ltd.), the optical information recording medium was laser-initialized with a processing time of about 100 seconds under the following conditions.
The recording medium is rotated by CLV (Constant Linear Velocity) recording, the linear velocity is 9.0 m / s, the feed amount is 36 μm / rotation, the initialization range is a radial position of 23 to 58 mm, and the laser power is 1400 mW. It was. The center emission wavelength of the LD of this apparatus is 810 ± 10 nm, and the spot size is about 1 μm × 96 ± 5 μm.
次に、405nmの半導体レーザーを搭載した開口数NA(Numerical Aparture)0.65のピックアップを持つ光ディスク評価装置(Pulstec社製、DDU1000)を用いて、評価を行った。記録密度は0.17μm/bitとし、記録線速は6.5m/sである。評価パワーの条件は、Pw=10〜14mW、Pe=5mW、読み取りパワーPr=0.5mW、最適化したパルスストラテジーにより行った。評価結果を表1に示す。表1の結果から、実施例1の光情報記録媒体では、光ランダムパターンによるジッター9%以下、モデュレーション60%以上が得られた。 Next, evaluation was performed using an optical disk evaluation apparatus (PDUSTEC, DDU1000) having a pickup with a numerical aperture NA (Numerical Aperture) 0.65 mounted with a 405 nm semiconductor laser. The recording density is 0.17 μm / bit, and the recording linear velocity is 6.5 m / s. The conditions of the evaluation power were Pw = 10-14 mW, Pe = 5 mW, reading power Pr = 0.5 mW, and an optimized pulse strategy. The evaluation results are shown in Table 1. From the results of Table 1, in the optical information recording medium of Example 1, a jitter of 9% or less and a modulation of 60% or more due to the optical random pattern were obtained.
次に、この光情報記録媒体を保存試験槽に投入した。80℃−RH85%の高温高湿槽に100時間保管し、再度ジッター及びモデュレーションの変化を見た。ジッターの変化が0.3%、モデュレーションの変化が2%であり、経時変化に関し問題ないものであった。評価結果を表1に示す。 Next, this optical information recording medium was put into a storage test tank. It was stored in a high-temperature and high-humidity bath at 80 ° C.-RH 85% for 100 hours, and changes in jitter and modulation were observed again. The change in jitter was 0.3% and the change in modulation was 2%. The evaluation results are shown in Table 1.
(実施例2)
実施例1において、記録層3に(In43Te57)67(Ge15Te85)33を用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例2の光情報記録媒体を作製した。
次に、実施例1と同様にして最適化されたパルスストラテジーにより評価を行った。評価結果を表1に示す。表1の結果から、ランダムパターンによるジッター9%以下、モデュレーション60%以上が得られた。
(Example 2)
An optical information recording medium of Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that (In 43 Te 57 ) 67 (Ge 15 Te 85 ) 33 was used for the
Next, evaluation was performed by a pulse strategy optimized in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 1. From the results in Table 1, a jitter of 9% or less and a modulation of 60% or more due to a random pattern were obtained.
次に、この光情報記録媒体を保存試験槽に投入した。80℃−RH85%の高温高湿槽に300時間保管し、再度ジッター及びモデュレーションの変化を見た。ジッターの変化が0.3%、モデュレーションの変化が2%であり、経時変化に関し問題ないものであった。評価結果を表1に示す。 Next, this optical information recording medium was put into a storage test tank. It was stored in a high-temperature and high-humidity bath at 80 ° C.-RH 85% for 300 hours, and changes in jitter and modulation were observed again. The change in jitter was 0.3% and the change in modulation was 2%. The evaluation results are shown in Table 1.
(実施例3)
実施例1において、記録層3に(In43Te57)79(Ge14.5Sb85.5)21を用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例3の光情報記録媒体を作製した。
次に、実施例1と同様にして最適化されたパルスストラテジーにより評価を行った。評価結果を表1に示す。表1の結果から、ランダムパターンによるジッター9%以下、モデュレーション60%以上が得られた。
(Example 3)
The optical information recording medium of Example 3 was obtained in the same manner as in Example 1 except that (In 43 Te 57 ) 79 (Ge 14.5 Sb 85.5 ) 21 was used for the
Next, evaluation was performed by a pulse strategy optimized in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 1. From the results in Table 1, a jitter of 9% or less and a modulation of 60% or more due to a random pattern were obtained.
次に、この記録媒体を保存試験槽に投入した。80℃−RH85%の高温高湿槽に300時間保管し、再度ジッター及びモデュレーションの変化を見た。ジッターの変化が0.3%、モデュレーションの変化が2%であり、経時変化に関し問題ないものであった。評価結果を表1に示す。 Next, this recording medium was put into a storage test tank. It was stored in a high-temperature and high-humidity bath at 80 ° C.-RH 85% for 300 hours, and changes in jitter and modulation were observed again. The change in jitter was 0.3% and the change in modulation was 2%. The evaluation results are shown in Table 1.
(実施例4)
トラックピッチが0.44μmで、表面に凹凸を設けた厚さ0.6mmのポリカーボネート樹脂製基板上に、図2に示すように各層を以下のようにして形成し、光情報記録媒体を作製した。
まず、枚葉スパッタ装置を用いて第1下部誘電体層2’としてのZnS・SiO2(SiO220原子%)を厚みが50nmとなるように成膜した。第1下部誘電体層上に第1記録層3’としてのIn43Te57を厚みが6nmとなるように成膜した。第1記録層上に第1上部誘電体層4’として、第1下部誘電体層2’と同じZnS・SiO2を厚みが10nmとなるように成膜した。第1上部誘電体層上に第1耐硫化バリア層5’としてのSiCとSiO2(SiC80原子%:SiO220原子%)の混合層を厚みが4nmとなるように成膜した。第1耐硫化バリア層上に第1反射膜6’としてのAgを厚みが10nmとなるように成膜した。第1反射膜上に透明熱拡層10としてのIZO(In2O3にZnOを5原子%混合したもの)を厚みが80nmとなるように形成した。次いで、第1環境保護層7’を紫外線硬化樹脂を用いて厚みが3〜5μmとなるように形成した。
なお、第1記録層単体のみを同一のポリカーボネート製基板のトラックが形成されていない面に別途成膜して、光ディスク光学特性評価装置(Steag Etaoptik GmbH社製、model:ETA−RT2)の透過率測定モード(RTAモード)により透過率を測定したところ405nmの波長で50%と十分な透過率を得た。
Example 4
As shown in FIG. 2, each layer was formed as follows on a polycarbonate resin substrate having a track pitch of 0.44 μm and a surface with irregularities and a thickness of 0.6 mm, thereby producing an optical information recording medium. .
First, ZnS · SiO 2 (SiO 2 20 atomic%) as the first lower
Note that only the first recording layer alone is separately formed on the surface of the same polycarbonate substrate on which the track is not formed, and the transmittance of an optical disk optical characteristic evaluation apparatus (Steag Etoptik GmbH, model: ETA-RT2). When the transmittance was measured in the measurement mode (RTA mode), a sufficient transmittance of 50% was obtained at a wavelength of 405 nm.
次に、貼り合わせ用の対になる第2情報層を逆順の成膜構成で形成した基板を製作した。
まず、枚葉スパッタ装置を用いて、第2反射層66としてのAgを厚みが140nmとなるように成膜した。第2反射層上に第2耐硫化バリア層55としてのSiCとSiO2(SiC80原子%・SiO220原子%)の混合層を厚みが5nmとなるように成膜した。第2耐硫化バリア層上に第2上部誘電体層44としてのZnS・SiO2を厚みが12nmとなるように成膜した。第2上部誘電体層上に第2記録層33としてのGe5Sb75Te20を厚みが15nmとなるように成膜した。第2記録層上に第2下部誘電体層22としてのZnS・SiO2を厚みが50nmとなるように成膜し、最後に、紫外線硬化樹脂を塗布・硬化し、第2環境保護層77を厚みが3〜5μmとなるようにを形成した。
次に、前記第1記録層を形成した基板と、第2記録層を形成した基板とを接着層8’を介して接着し、二層の光情報記録媒体として形成した。接着層8の厚みは、環境保護層7及び77、更に接着層8のトータルな膜厚が35±5μm程度に収まるようにそれぞれの厚みを測定しながら調整して形成した。
Next, a substrate in which the second information layer to be a pair for bonding was formed in a reverse film formation configuration was manufactured.
First, using a single wafer sputtering apparatus, Ag as the second
Next, the substrate on which the first recording layer was formed and the substrate on which the second recording layer was formed were bonded via an
次に、一層ずつファーカスを合わせながら大口径レーザー初期化装置で初期化しディスク特性の評価を行った。評価結果を表1に示す。このとき評価用に用いた半導体レーザーパワー条件は、第1記録層の記録条件Pw=10〜14mW、Pe=5mW、読み取りパワーPr=0.8〜1.2mWとした。更に、第2記録層の記録条件Pw=10〜14mW、Pe=5mW、読み取りパワーPr=0.5〜1.2mWとした。 Next, the disk characteristics were evaluated by initializing with a large-diameter laser initializing apparatus while aligning the furcas one layer at a time. The evaluation results are shown in Table 1. The semiconductor laser power conditions used for evaluation at this time were the first recording layer recording conditions Pw = 10 to 14 mW, Pe = 5 mW, and reading power Pr = 0.8 to 1.2 mW. Furthermore, the recording conditions of the second recording layer were Pw = 10-14 mW, Pe = 5 mW, and reading power Pr = 0.5-1.2 mW.
次に、この光情報記録媒体を保存試験槽に投入した。80℃−RH85%の高温高湿槽に300時間保管し、再度ジッター及びモデュレーションの変化を見た。ジッターの変化が0.3%、モデュレーションの変化が2%であり、経時変化に関して問題ないものであった。評価結果を表1に示す。 Next, this optical information recording medium was put into a storage test tank. It was stored in a high-temperature and high-humidity bath at 80 ° C.-RH 85% for 300 hours, and changes in jitter and modulation were observed again. The change in jitter was 0.3% and the change in modulation was 2%. The evaluation results are shown in Table 1.
(実施例5)
実施例4において、第1記録層をIn43Te57からなる厚み6nmに変え、第2記録層をIn43Te57からなる厚み16nmに変えた以外は、実施例4と同様にして、二層型光情報記録媒体を作製した。
得られた二層型光情報記録媒体について、実施例4と同様にして、評価した。結果を表1に示す。
(Example 5)
In Example 4, two layers were formed in the same manner as in Example 4 except that the first recording layer was changed to 6 nm in thickness consisting of In 43 Te 57 and the second recording layer was changed to 16 nm in thickness consisting of In 43 Te 57. Type optical information recording medium was produced.
The obtained two-layer optical information recording medium was evaluated in the same manner as in Example 4. The results are shown in Table 1.
(実施例6)
実施例1において、記録層の膜厚を4nmとした以外は、実施例1と同様にして、光情報記録媒体を作製した。
得られた光情報記録媒体について、実施例4と同様にして、評価した。結果を表1に示す。なお、1mW記録パワーを上げたが同じ記録線速で記録できた。
(Example 6)
In Example 1, an optical information recording medium was produced in the same manner as in Example 1 except that the film thickness of the recording layer was 4 nm.
The obtained optical information recording medium was evaluated in the same manner as in Example 4. The results are shown in Table 1. Although the recording power was increased by 1 mW, recording was possible at the same recording linear velocity.
(実施例7)
実施例1において、記録層の膜厚を6nmとした以外は、実施例1と同様にして、光情報記録媒体を作製した。
得られた光情報記録媒体について、記録ストラテジーを最適化して記録特性を測定した。結果を表1に示す。
(Example 7)
In Example 1, an optical information recording medium was produced in the same manner as in Example 1 except that the film thickness of the recording layer was 6 nm.
The recording characteristics of the obtained optical information recording medium were measured by optimizing the recording strategy. The results are shown in Table 1.
(実施例8)
実施例1において、記録層の膜厚を10nmとした以外は、実施例1と同様にして、光情報記録媒体を作製した。
得られた光情報記録媒体について、記録ストラテジーを最適化して記録特性を測定した。結果を表1に示す。
(Example 8)
In Example 1, an optical information recording medium was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the recording layer was 10 nm.
The recording characteristics of the obtained optical information recording medium were measured by optimizing the recording strategy. The results are shown in Table 1.
(実施例9)
実施例1において、記録層の組成をIn50Te50とし、該記録層の膜厚を10nmとした以外は、実施例1と同様にして、光情報記録媒体を作製した。
得られた光情報記録媒体について、記録ストラテジーを最適化して記録特性を測定した。結果を表1に示す。
Example 9
An optical information recording medium was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the composition of the recording layer was In 50 Te 50 and the thickness of the recording layer was 10 nm.
The recording characteristics of the obtained optical information recording medium were measured by optimizing the recording strategy. The results are shown in Table 1.
(実施例10)
実施例1において、記録層の組成をIn40Te60とし、該記録層の膜厚を10nmとした以外は、実施例1と同様にして、光情報記録媒体を作製した。
得られた光情報記録媒体について、記録ストラテジーを最適化して記録特性を測定した。結果を表1に示す。
(Example 10)
An optical information recording medium was produced in the same manner as in Example 1, except that the composition of the recording layer was In 40 Te 60 and the thickness of the recording layer was 10 nm.
The recording characteristics of the obtained optical information recording medium were measured by optimizing the recording strategy. The results are shown in Table 1.
実施例9及び10は、表1の結果から、記録パワーが数mW増やした以外は光情報記録媒体として通常使用できる範囲であった。保存特性は、80℃−85%RHの条件で300Hジッターの変化はジッターの変化が0.5%、モデュレーションの変化が1%であり、経時変化に関し問題ないものであった。 In Examples 9 and 10, the results shown in Table 1 were within a range that can be normally used as an optical information recording medium except that the recording power was increased by several mW. As for the storage characteristics, the change in 300H jitter under the condition of 80 ° C.-85% RH was 0.5% in jitter change and 1% in modulation, and there was no problem with the change with time.
(比較例1)
まず、予備実験として、6〜18nmの膜厚の記録層を2nmきざみで図1の構成で製作し、記録線速の測定を行った。6nm及び8nmでは記録線速が3.5m/s及び5m/sであった。逆に、厚い側の12m/s以上では10nmと同じ記録線速6.5m/sが測定された。そこで、6.5m/sに相当する膜厚として10nmを選定した。この結果を基に、本実験に入った。
まず、トラックピッチが0.44μmで、表面に凹凸を設けた厚さ0.6mmのポリカーボネート樹脂製基板1上に、図2と同様の構成層を以下のようにして形成し、光ディスク(メディア)を作製した。まず、枚葉スパッタ装置を用いて、第1下部誘電体層2’としてのZnS・SiO2(SiO220原子%)を厚みが50nmとなるように成膜した。第1下部誘電体層上に第1記録層3’としての(Ag2In3Sb70Te25)85(Ge30Se70)15を厚みが10nmとなるように成膜した。第1記録層の上に第1上部誘電体層4’として、第1下部誘電体層2’と同じZnS・SiO2を厚みが12nmとなるように成膜した。第1上部誘電体層上に第1耐硫化バリア層5’としてのSiCとSiO2(SiC80原子%:SiO220原子%)の混合層を厚み4nmとなるように成膜した。第1耐硫化バリア層上に第1反射膜6’のAgを厚みが10nmとなるように成膜した。第1反射膜上に透明熱拡層10としてのIZO(In2O3にZnOを5原子%混合したもの)を厚みが80nmとなるように形成した後、第1環境保護層7’を紫外線硬化樹脂を用いて厚みが3〜5μmとなるように形成した。
(Comparative Example 1)
First, as a preliminary experiment, a recording layer having a film thickness of 6 to 18 nm was manufactured with the configuration of FIG. 1 in steps of 2 nm, and the recording linear velocity was measured. At 6 nm and 8 nm, the recording linear velocities were 3.5 m / s and 5 m / s. On the contrary, at 12 m / s or more on the thick side, the same recording linear velocity 6.5 m / s as 10 nm was measured. Therefore, 10 nm was selected as the film thickness corresponding to 6.5 m / s. Based on this result, we entered this experiment.
First, on the
次に、貼り合わせ用の対になる第2記録層を有する基盤を逆順の成膜構成で形成した基板を製作した。具体的には、第2記録層33をAg2In3Sb70Te25(厚さ16nm)とした以外は、実施例4と同じ条件にして、図2と同じ層構成の比較例1の光情報記録媒体を作製した。
Next, a substrate on which a substrate having a second recording layer to be a pair for bonding was formed in a reverse film formation configuration was manufactured. Specifically, the light of Comparative Example 1 having the same layer configuration as that of FIG. 2 is used under the same conditions as in Example 4 except that the
実施例4のメディアと比較例1のメディアについて記録再生特性(第1記録層と第2記録層のジッター最小記録感度)を評価した。評価条件は、レーザー波長:405nm、光学系の対物レンズの開口数NA:0.65、ディスクの回転線速:6.5m/s、記録線密度:0.17μm/bitとした。評価の結果、実施例1の第1記録層と第2記録層のジッター最小記録感度に比べて、比較例1では1mW高いレーザー出力で記録できた。評価結果を表1に示す。
The recording / reproduction characteristics (jitter minimum recording sensitivity of the first recording layer and the second recording layer) of the media of Example 4 and the media of Comparative Example 1 were evaluated. The evaluation conditions were laser wavelength: 405 nm, numerical aperture NA of the objective lens of the optical system: 0.65, rotational linear velocity of the disk: 6.5 m / s, and recording linear density: 0.17 μm / bit. As a result of the evaluation, in Comparative Example 1, recording was possible with a
次に、この記録媒体を保存試験槽に投入した。80℃、RH85%の高温高湿槽に300時間保管し、再度ジッター及びモデュレーションの変化を見た。ジッターの変化が0.3%、モデュレーションの変化が2%であり、経時変化に関し問題ないものであった。評価結果を表1に示す。 Next, this recording medium was put into a storage test tank. It was stored in a high-temperature and high-humidity tank at 80 ° C. and RH 85% for 300 hours, and changes in jitter and modulation were observed again. The change in jitter was 0.3% and the change in modulation was 2%. The evaluation results are shown in Table 1.
(比較例2)
比較例1において、第1記録層材料としてGe20.8Sn10Sb15.4Te53.8を用い、第1記録層の上下にGeNを厚みが3nmとなるように積層し、光学的条件を合わせるために第1下部保護層を厚みが60nmと厚くした以外は、比較例1と同様にして、第1記録層側基板のみを形成した。更に、成膜をしていない0.6mmの厚みのダミー基板を接着層を介して貼り合わせて、比較例2の光ディスクを製作した。
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 1, Ge 20.8 Sn 10 Sb 15.4 Te 53.8 was used as the first recording layer material, and GeN was stacked on the top and bottom of the first recording layer so as to have a thickness of 3 nm. In order to match these, only the first recording layer side substrate was formed in the same manner as in Comparative Example 1 except that the thickness of the first lower protective layer was increased to 60 nm. Furthermore, an optical disk of Comparative Example 2 was manufactured by bonding a 0.6 mm-thick dummy substrate that was not formed through an adhesive layer.
材料系が異なるので、評価パワーを見直しPw=10mW,Pe=5mW(3m/s),Pb=0.1mW,Pr=0.8mWの測定条件で評価を行った。記録ストラテジーは最適化して評価したところ、記録感度が良く、10mWで記録可能であったが、記録線速は3m/sであり、6.5m/sに線速を上げるとジッターは悪化しモジュレーションは測定できなかった。評価結果を表1に示す。 Since the material system is different, the evaluation power was reviewed and the evaluation was performed under the measurement conditions of Pw = 10 mW, Pe = 5 mW (3 m / s), Pb = 0.1 mW, and Pr = 0.8 mW. When the recording strategy was optimized and evaluated, the recording sensitivity was good and recording was possible at 10 mW, but the recording linear velocity was 3 m / s, and when the linear velocity was increased to 6.5 m / s, the jitter deteriorated and modulation was performed. Could not be measured. The evaluation results are shown in Table 1.
(比較例3)
実施例4において、第1記録層の膜厚を3nmとした以外は、実施例4と同様にして、比較例3の光情報記録媒体を作製した。
第1記録層単体のみを別途成膜して、同一のポリカーボネート製基板のトラックが形成されていない面に別途成膜して、光ディスク光学特性評価装置(Steag Etaoptik GmbH社製、model:ETA−RT2)の透過率測定モード(RTAモード)により透過率を測定したところ405nmの波長で75%と高い透過率を得た。
第1記録層を評価したところ、ジッター値は表示としては20%と測定されたが、3T〜14Tの長さの信号に対するきれいなアイパターンは得られず、モジュレーションを測定できなかった。第2記録層に関しては、測定した結果ジッター8.9%、モジュレーション61%を得た。評価結果を表1に示す。
(Comparative Example 3)
In Example 4, an optical information recording medium of Comparative Example 3 was produced in the same manner as in Example 4 except that the thickness of the first recording layer was 3 nm.
Only the first recording layer alone is separately formed, and is separately formed on the surface of the same polycarbonate substrate on which the track is not formed. When the transmittance was measured in the transmittance measurement mode (RTA mode), a transmittance as high as 75% was obtained at a wavelength of 405 nm.
When the first recording layer was evaluated, the jitter value was measured to be 20% as a display, but a clean eye pattern for a signal having a length of 3T to 14T was not obtained, and the modulation could not be measured. The second recording layer was measured to obtain a jitter of 8.9% and a modulation of 61%. The evaluation results are shown in Table 1.
(比較例4)
実施例4において、第1記録層の膜厚を25nmとした以外は、実施例4と同様にして、比較例4の光情報記録媒体を作製した。
第1記録層単体のみを別途成膜して同一のポリカーボネート樹脂製基板のトラックが形成されていない面に別途成膜して、Steag Etaoptik GmbH社製 光ディスク光学特性評価装置 model:ETA−RT2の透過率測定モード(RTAモード)により透過率を測定したところ405nmの波長で35%の透過率を得た。
第1記録層を評価したところ、ジッター値は7.9%、モジュレーション63%であった。しかし、第2記録層に関しては、測定した結果ジッター18%、モジュレーション40%であった。評価結果を表1に示す。
(Comparative Example 4)
In Example 4, the optical information recording medium of Comparative Example 4 was produced in the same manner as in Example 4 except that the thickness of the first recording layer was 25 nm.
Only the first recording layer alone is separately formed and separately formed on the surface of the same polycarbonate resin substrate on which the track is not formed, and the optical disk optical property evaluation apparatus model: ETA-RT2 manufactured by Steag Etaoptik GmbH When the transmittance was measured in the rate measurement mode (RTA mode), a transmittance of 35% was obtained at a wavelength of 405 nm.
When the first recording layer was evaluated, the jitter value was 7.9% and the modulation was 63%. However, the second recording layer was measured and found to have a jitter of 18% and a modulation of 40%. The evaluation results are shown in Table 1.
(比較例5)
実施例1において、記録層の組成をIn58Te42とし、該記録層の膜厚を10nmとした以外は、実施例1と同様にして、光情報記録媒体を作製した。
得られた光情報記録媒体について、記録ストラテジーを最適化して記録特性を測定した。結果を表1に示す。
(Comparative Example 5)
An optical information recording medium was fabricated in the same manner as in Example 1 except that the composition of the recording layer was In 58 Te 42 and the film thickness of the recording layer was 10 nm.
The recording characteristics of the obtained optical information recording medium were measured by optimizing the recording strategy. The results are shown in Table 1.
(比較例6)
実施例1において、記録層の組成をIn35Te65とし、該記録層の膜厚を10nmとした以外は、実施例1と同様にして、光情報記録媒体を作製した。
得られた光情報記録媒体について、記録ストラテジーを最適化して記録特性を測定した。結果を表1に示す。
(Comparative Example 6)
An optical information recording medium was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the composition of the recording layer was In 35 Te 65 and the film thickness of the recording layer was 10 nm.
The recording characteristics of the obtained optical information recording medium were measured by optimizing the recording strategy. The results are shown in Table 1.
本発明の相変化型光情報記録媒体は、特に、青色波長(405nm)において優れた記録特性を有し、CD−R、CD−RW、DVD+RW、DVD−RW、DVD−RAMなどに幅広く用いることができる。 The phase-change optical information recording medium of the present invention has excellent recording characteristics especially at a blue wavelength (405 nm) and is widely used for CD-R, CD-RW, DVD + RW, DVD-RW, DVD-RAM, and the like. Can do.
1、1’ 透明基板
2、2’ 下部誘電体層、第1下部誘電体層
3、3’ 記録層
4、4’ 上部誘電体層、第1上部誘電体層
5、5’ 反射層耐硫化バリア層、第1反射層耐硫化バリア層
6、6’ 反射層
7、7’ 環境保護層、第1環境保護層
8 接着層
9、9’ 第2透明基板(貼り合わせ基板)
10 透過熱拡散層
22 第2下部誘電体層
44 第2上部誘電体層
55 第2反射層耐硫化バリア層
66 第2反射層
77 環境保護層
1, 1 '
DESCRIPTION OF
Claims (14)
The phase change optical information recording medium according to claim 13, wherein the thickness of the first reflective layer is 20 nm or less.
Priority Applications (1)
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JP2004081664A JP2005262779A (en) | 2004-03-19 | 2004-03-19 | Phase variation type optical information recording medium |
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Publications (1)
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Family
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Family Applications (1)
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2004
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